Quantencomputing – bitte sofort

am 23. Juli 2019
Unternehmen möchten Quantencomputing am liebsten sofort zur Beschleunigung kritischer Business-Prozesse nutzen. Doch die Technologie steckt noch in den Kinderschuhen. Eine aktuelle PAC-Studie zeigt, dass Führungskräfte in Brückentechnologien das Potential sehen, schon heute eine ähnliche Performance wie mit echtem Quantencomputing zu erreichen.

Die Logistik ist ebenso betroffen wie die Medizin, die Finanzwelt, die Chemie oder die Molekularforschung: In diesen und vielen anderen Bereichen lassen sich drängende Probleme mit den verfügbaren Computing-Kapazitäten nicht mehr lösen. Die immer komplexeren kombinatorischen Probleme stoßen verstärkt auf technologische Beschränkungen. Einen Ausweg sehen Experten in Quantencomputing-Technologien. Sie versprechen komplexe kombinatorische Probleme schnell und zuverlässig zu lösen und den digitalen Wandel enorm zu beschleunigen.

Das Dilemma: Die Quantencomputing-Technologie befindet sich noch im Forschungsstadium, von einer marktfähigen Lösung ist man noch weit entfernt. "Einen funktionierenden, operativ einsetzbaren Quantencomputer gibt es noch nicht", sagt Rupert Lehner, Head of Central Europe and Products EMEIA bei Fujitsu. "Die Anforderungen an das technische Umfeld - die komplexe Kühlung und Abschirmung vor elektro-magnetischer Strahlung - sind sehr hoch und völlig neu im Vergleich zu herkömmlichen IT-Infrastrukturen. Es ist also momentan nahezu unmöglich, Unternehmen schon mit Quantencomputern für reale Anwendungen zu versorgen."

Wie gehen Unternehmen mit diesem Dilemma um? Die aktuelle PAC-Studie "Is Business Ready to Make the Quantum Leap" hat die Einstellungen von Unternehmen zum Quantencomputing und zu Lösungsmöglichkeiten für die aktuellen Computing-Herausforderungen näher untersucht. Befragt wurden mehr als 300 Führungskräfte von Unternehmen in Nordamerika, Großbritannien und Irland, Deutschland, Spanien und der nordischen Region. Der Studie zufolge sehen sich die Teilnehmer bei den Computing-Kapazitäten unter erheblichem Druck. Nahezu 90 Prozent gehen davon aus, dass aktuelle Lösungen kaum für eine ernsthafte kombinatorische Optimierung ausreichen - also jenen Prozess, der die beste Lösung identifiziert, um das Business wirklich nach vorne zu bringen.

QC schürt große Erwartungen

Trotz der Tatsache, dass die Quantentechnologie noch in den Kinderschuhen steckt, würden Führungskräfte sie am liebsten sofort einsetzen. Sie erwarten sich vom Quantencomputing große Vorteile - vor allem in volatilen Märkten. 81 Prozent sind überzeugt, dass Quantencomputing die bestehenden Verhältnisse entscheidend verändern und damit der wichtigste transformative Treiber sein wird. 52 Prozent geben an, dass dies auch ihr eigenes Geschäft verändern wird.

Was die baldige praktische Umsetzung der Quantentechnologie betrifft sind sie allerdings wenig optimistisch: Die Hälfte der Befragten glaubt nicht, dass es markt- und mainstreamfähige Lösungen innerhalb der nächsten Dekade geben wird. Stattdessen ist der Großteil überzeugt, dass Quantum Computing erst auf längere Sicht zu einer festen Größe in der Geschäftswelt werden wird. 50 Prozent denken, dass dies erst in 10 bis 20 Jahren der Fall sein wird.

So lange möchten die Wenigsten warten: Zwei Drittel der Befragten zeigen sich sehr ungeduldig und hätten lieber heute als morgen konkrete Lösungen für ihre kritischen Geschäftsprozesse anstatt nur experimentell einsetzbarer Lösungen. Sie möchten - vor allem aus Wettbewerbsgründen - nicht länger auf die weitere Entwicklung in der Quantencomputing-Forschung warten. 66 Prozent gaben an, dass sie heute Optimierungslösungen wollen, anstatt irgendwann in der fernen Zukunft Quantentechnologie, die heute noch im experimentellen Stadium ist.

Umso willkommener ist vielen potenziellen Nutzern in den Unternehmen die Digital Annealing-Technologie von Fujitsu. Sie bietet eine Überbrückungstechnologie zu künftigen Quantencomputing-Lösungen und ist in der Lage, komplexe kombinatorische Optimierungsprobleme schnell zu lösen. Die Technologie realisiert einen Hardware-beschleunigten Optimierungs-Algorithmus. Für Quantum Annealing formulierte Modelle können somit ohne Veränderung verarbeitet werden. Eine vom Quanten-Tunnel-Effekt inspirierte Verbesserung des klassischen Annealing-Verfahrens sorgt zusätzlich für eine schnellere Lösungsfindung.

Digital Annealing als Brückenlösung

"Die Digital Annealing-Technologie bietet schon heute die Kapazitäten für die Lösung kombinatorischer Optimierungsprobleme unter Echtzeit-Bedingungen", sagt Fuijtsu-Manager Rupert Lehner. "Das hat sie in der kurzen Zeit am Markt bereits in Branchen wie Automotive, Fertigung und Finanzen unter Beweis gestellt. Wer sie nutzt, profitiert schon jetzt von ihrem disruptiven Potenzial."

Tatsächlich sieht laut der Studie die große Mehrheit der Führungskräfte potenzielle Vorteile mit dem Digital Annealer als Brückenlösung. 70 Prozent meinen, dass der Digital Annealer ihren Weg in eine Quantenzukunft beschleunigen würde. Insbesondere die Fertigungsindustrie, das Finanzwesen und der Handel bewerten den Digital Annealer als wirksamste Brücke in die quantendefinierte Zukunft.

Einige Vorreiter setzen die Technologie bereits ein. In der Finanzindustrie nutzt ein großes britisches Finanzinstitut den Digital Annealer für die Echtzeit-Optimierung seiner Investment-Portfolios. Die Logistikbranche setzt die Lösung für die Effizienzmaximierung beim Beladen von LKW ein. Weitere aktuelle Anwendungen in der Automobilindustrie sind die Optimierung von Bewegungsabläufen von Industrierobotern und die Echtzeit-Maschinenplanung in der Produktion.

Fazit: Mit dem Quanten-inspirierten Digital Annealer von Fujitsu lassen sich ganz neue Perspektiven erschließen. Anwender können damit innovative Methoden einführen für die Lösung komplexer und bis dato kaum zu bewältigender Optimierungsaufgaben.